【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于作物栽培，具体涉及一种中分子量聚谷氨酸(γ-pga)的制备方法，并利用其减少黄瓜重金属铬、铜积累、促进黄瓜生长的方法。
技术介绍
1、近年来，全球范围内重金属污染问题愈发严峻，土壤中重金属超标不仅会改变土壤的理化性质，威胁生物多样性，减少粮食产量，而且还会通过食物链在人体内积累，严重威胁人体健康。
2、现有重金属修复技术的实际应用存在诸多问题，物理方法投入成本高、能耗大；化学方法可能增加二次污染、导致土壤退化；植物修复成本低、效益高，但是植物的吸收量有限，生长周期也比较缓慢。因此，亟需开发侵入性小、成本效益高且对绿色无污染的土壤重金属修复策略。
3、γ-聚谷氨酸(γ-pga)是微生物合成的水溶性高分子氨基酸聚合物。γ-pga在水溶液中可络合重金属并形成γ-pga和重金属的沉淀，降低重金属的生物有效性，减少作物中重金属的含量，并且其具有良好的生物相容性和生物降解性，其降解产物对环境无害且不会带来二次污染。但γ-pga对重金属污染土壤中植物铬和铜含量的影响尚未报道。
4、市面常规γ-pga分子量较大(>600kda)，胶黏性和金属离子螯合性强，但有研究表明高分子量γ-pga会抑制种子萌发。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供中分子量(200-300kda)的γ-pga在减少作物重金属积累和促进作物生长上的应用，同时实现降低作物铬和铜的含量并促进作物生长的目的。
2、为
3、具体地，所述中分子量γ-聚谷氨酸通过如下步骤制备得到：以质量浓度为2％～3％、重均分子量为700～750kda的γ-聚谷氨酸(γ-pga，分子量)水溶液作为反应底物进行降解，调节水溶液ph＝2～3，优选地，使用用盐酸或硫酸调节ph，在115～121℃下反应1～2h，得到降解产物，向降解产物中加入3～4倍体积的乙醇，优选地为质量分数为95％的乙醇，生成沉淀物，收集沉淀物，使用真空冻干干燥机冻干所得粉末即为中分子量聚谷氨酸。
4、其中，所述作物为粮食作物、蔬菜类作物或瓜果类作物。
5、更进一步地，所述作物为黄瓜。
6、所述重金属为铬、铜中的任意一种或两种。
7、所述促进作物生长为提高幼苗鲜重。
8、具体地，在应用时，在应用时，向用于种植作物的土壤中加入中分子量γ-聚谷氨酸粉末，加入量为每千克土壤中加入2.25～3.75g中分子量γ-聚谷氨酸粉末。
9、在使用时，将中分子量γ-聚谷氨酸粉末溶解于水，得到质量浓度为4～5％的聚谷氨酸水溶液，后加入土壤中，搅拌均匀，使聚谷氨酸水溶液在土壤中充分分散。
10、本申请进一步提出了一种黄瓜的种植方法，将中分子量γ-聚谷氨酸溶于水后与土壤混合搅拌均匀得到混有γ-pga的土壤，然后将消毒后的黄瓜种子播种在混有γ-pga的土壤中，其中，所述中分子量γ-聚谷氨酸的相对数均分子量范围为200～300kda。
11、具体地，黄瓜种子的消毒方法为：用0.1％ hgcl2表面消毒10-15min，然后用无菌蒸馏水冲洗若干次。
12、有益效果：本专利技术制备了一种中分子量聚谷氨酸(γ-pga，200～300kda)，并将其加入土壤中，可显著减少黄瓜吸收土壤中的重金属cr、cu，显著增加脯氨酸含量、提高总抗氧化能力，并显著降低丙二醛的含量，促进黄瓜生长。本专利技术采用一步法(γ-pga)对聚谷氨酸进行降解，得到中分子量聚谷氨酸(γ-pga)，能够实现在降低黄瓜对土壤中重金属cr、cu的吸收富集的同时，又显著促进黄瓜的生长发育，提高果实鲜重。
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1.中分子量γ-聚谷氨酸在减少作物重金属积累和促进作物生长上的应用，其中，所述中分子量γ-聚谷氨酸的相对重均分子量范围为200~300 kDa。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述中分子量γ-聚谷氨酸通过如下步骤制备得到：以质量浓度为2%~3%、重均分子量为700~750 kDa的γ-聚谷氨酸水溶液作为反应底物进行降解，调节水溶液pH=2~3，在115～121℃下反应1~2 h，得到降解产物，向降解产物中加入乙醇，生成沉淀物，收集沉淀物，冻干所得粉末即为中分子量聚谷氨酸。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述作物为粮食作物、蔬菜类作物或瓜果类作物。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述作物为黄瓜。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述重金属为铬、铜中的任意一种或两种。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述促进作物生长为提高幼苗鲜重。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，在应用时，向用于种植作物的土壤中加入中分子量γ-聚谷氨酸粉末，加入量为每千克土壤中加
8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，在使用时，将中分子量γ-聚谷氨酸粉末溶解于水，得到质量浓度为4~5%的聚谷氨酸水溶液，加入土壤中，搅拌均匀，使聚谷氨酸水溶液在土壤中充分分散。
9.一种黄瓜的种植方法，其特征在于，将中分子量γ-聚谷氨酸溶于水后与土壤混合搅拌均匀得到混有γ-PGA的土壤，然后将消毒后的黄瓜种子播种在混有γ-PGA的土壤中，其中，所述中分子量γ-聚谷氨酸的相对数均分子量范围为200~300 kDa。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，黄瓜种子的消毒方法为：用0.1% HgCl2表面消毒10-15 min，然后用无菌蒸馏水冲洗若干次。
...【技术特征摘要】
1.中分子量γ-聚谷氨酸在减少作物重金属积累和促进作物生长上的应用，其中，所述中分子量γ-聚谷氨酸的相对重均分子量范围为200~300 kda。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述中分子量γ-聚谷氨酸通过如下步骤制备得到：以质量浓度为2%~3%、重均分子量为700~750 kda的γ-聚谷氨酸水溶液作为反应底物进行降解，调节水溶液ph=2~3，在115～121℃下反应1~2 h，得到降解产物，向降解产物中加入乙醇，生成沉淀物，收集沉淀物，冻干所得粉末即为中分子量聚谷氨酸。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述作物为粮食作物、蔬菜类作物或瓜果类作物。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述作物为黄瓜。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述重金属为铬、铜中的任意一种或两种。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述促...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷益安，刘思婕，徐虹，陈超阳，王瑞，雷鹏，孙良，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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